[發明專利]具有相分離的雙組分聚氨酯體系

有效

• 申請號: 201380010986.4
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104136477A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: A·費倫茨;L·蒂勒;T·施密特;K·貝克爾;W·盧普;D·烏爾曼;O-K·奧克蒙托
• 申請（專利權）人: 漢高股份有限及兩合公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08J5/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明涉及基于多元醇組分和異氰酸酯組分的雙組分聚氨酯組合物，其中，意欲將所述組合物以低粘度引入纖維填充模具中。液體形式的所述組合物表現出相分離。所述組合物在交聯狀態下意欲表現出高的玻璃化轉變溫度。

背景技術

纖維增強模塑制品意欲具有良好的機械性能。出于這個目的，所使用的基質材料必須以穩定的方式連接到纖維材料。任何缺陷都會對模塑制品的機械性能產生負面影響。因此，相應制品中應含有盡可能少的空腔、缺陷和/或氣泡。基于環氧樹脂粘合劑的合適的基質材料是已知的。然而，這些材料具有各種缺點；例如，體系的反應性往往太高。這可能會導致反應混合物高度放熱，從而也可能損害聚合物的性能。因此，也研發了基于反應性雙組分聚氨酯體系的其它粘合劑。

WO?2008/110602描述一種聚氨酯粘合劑組合物，它由含有具有酸性氫原子的化合物的組分和聚異氰酸酯組分以及用于異氰酸酯的三聚催化劑制成。其權利要求書中要求，這兩種組分必須彼此相容。

WO?2011/067246描述一種樹脂體系，它含有聚異氰酸酯、具有與聚異氰酸酯反應的酸性氫原子的化合物、催化劑和更高官能的酸。所述酸必須可溶在具有反應性氫基團的化合物中。

WO?2010/023060描述含有三聚催化劑的異氰酸酯反應性化合物的混合物。所述混合物由鄰苯二甲酸或偏苯三酸通過與多元醇的反應獲得，其中，必須遵守特定的數量比。

EP?1471088描述含有多元醇且具有芳香胺化合物的聚氨酯組合物。這些多元醇被明確地描述為產生相容性的(compatibility-producing)。

WO?2009/150010描述由多元醇和異氰酸酯組分制成的組合物，其中，所述異氰酸酯組分中所包含的NCO基團中的至少65％為位阻NCO基團。所述組合物意欲作為基質樹脂用于纖維復合材料中。

上文列舉的組合物通常用于制造纖維增強模塑制品：將相應的纖維材料置于封閉的模具中，然后將所述纖維材料包裹在上文列舉的作為基質樹脂的材料中。這可以通過多種方法——例如通過施加壓力、升高溫度或施加真空——輔助。由于缺陷明顯損害利用性能，因此，采用低粘度材料是有益的。

已經發現，聚氨酯體系的粘度在反應開始時可設置得非常低。粘合劑應在所有纖維組分的周圍流動，因為即使是在纖維上——例如在交叉點處——的小的殘留氣泡也會使模塑制品變弱。但是，由于相應的模塑制品也可具有較大的尺寸或復雜的形狀，因此，所述粘度也需要在低水平下維持足以填充模具的一段時間。當想要實現組分中高程度的纖維填料填充時，只有在這些條件下，才可確保在基質材料中出現盡可能少的缺陷。另一方面，所述組合物應盡可能快地交聯，以使得快速脫模和模具的更好利用成為可能。

上文列舉的已知組合物包含特定的催化劑。這些催化劑意欲確保異氰酸酯/OH基團的交聯反應被延遲。由此，可延遲所述組合物的粘度的升高。然而，最終的交聯也被延緩。此外，此類催化劑通常僅以少量存在。因此，它們必須以精確測量的比率包含在內，否則工業生產時性能不能充分地再現。

對相應的基質粘合劑的另一要求是，在交聯后，機械性能保持不變，不管外部條件如何。已經發現，機械性能的一個影響參數是玻璃化轉變溫度(Tg)。可通過對多元醇或交聯點密度的選擇影響這個參數，但進行處理所需要的粘度還必須不會受到負面影響。特別是，可通過對多元醇或交聯點密度的選擇影響Tg，但進行處理所需要的粘度還必須不會受到負面影響。

已在實踐中發現，當混合多元醇和異氰酸酯時，產生不相容的混合物。從本來澄清的混合物變渾濁可以明顯看出這點。然而，已知，這種相分離導致非均勻組分。因此，在現有技術中，或者添加特殊的相容性促進劑，或者必須對多元醇進行特殊選擇。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種聚氨酯粘合劑體系，它在非交聯狀態下具有低粘度并且在延長的處理時間段內保持所述低粘度。有各種各樣的多元醇可供選擇。然后，可將這些體系直接處理成基質組合物。經交聯的基質意欲具有高的玻璃化轉變溫度和良好的機械性能。